牦牛泌乳期垂体组织比较转录组学分析

试验旨在了解不同产奶量牦牛泌乳期垂体组织间的转录组差异,为进一步阐述牦牛垂体组织调控泌乳的机制提供参考。提取牦牛垂体组织总RNA,并应用RNA-Seq技术对高产奶量牦牛和低产奶量牦牛泌乳期间垂体组织转录组进行高通量测序及分析。结果显示,通过比较分析高产奶量牦牛和低产奶量牦牛垂体组织转录组数据,筛选出114个差异表达基因,其中55个表现为上调,59个表现为下调。进一步功能分析表明,这些差异基因涉及多种GO分类及KEGG通路,其中GO分析显示,差异基因与许多和氨基酸代谢相关的生物学过程存在紧密关联;KEGG通路分析显示,最为富集的是细胞黏附分子通路,且金黄色葡萄球菌感染和利什曼病等大量与免疫或疾病相关的通路也出现显著富集。本研究对比了高产奶量牦牛和低产奶量牦牛泌乳期垂体组织转录组数据,筛选并分析了相关差异表达基因,为提高牦牛产奶量的研究提供新的思路。     

不同泌乳期牦牛乳腺组织的转录组学分析

本文旨在探讨不同泌乳期内牦牛乳腺组织的转录组差异,筛选并分析有关的差异基因,为后续牦牛的泌乳及其相关调控机制的研究提供一定的参考资料.实验采集处于泌乳早期、泌乳中期及干奶期的牦牛乳腺组织并提取总RNA,用RNA-Seq对不同泌乳期的牦牛乳腺组织进行转录组测序并分析.结果显示,通过对转录组数据进行比较分析,共筛查出381...     

牦牛发情期卵巢比较转录组学研究

旨在进一步了解牦牛发情期卵巢的分子机制,解析牦牛繁殖的特殊性。本研究应用RNA-seq技术对牦牛和平原黄牛发情期卵巢进行转录组高通量测序及全基因组差异表达模式比对分析。通过比较分析牦牛和黄牛卵巢转录组数据,共筛选出1 307个差异表达基因,其中661个基因表达量上调和646个基因表达量下调。进一步功能分析表明,这些差异基因涉及多种GO分类及KEGG通路。其中GO分类注释显示,差异基因与细胞粘附、激素调控等生物学过程存在密切关联,同时钙离子结合、阳离子跨膜转运等分子事件表现活跃。KEGG通路分析显示,补体和凝血级联通路的富集水平最高,其次为细胞色素P450相关通路。昼夜节律等一些新型通路,尽管与生殖功能没有明显关联,但也表现出显著富集。本研究首次对比牦牛和黄牛发情期卵巢转录组数据,筛选并分析相关差异基因。该研究结果为进一步阐述牦牛卵巢的基本分子机理提供基础,同时也为全面理解牦牛繁殖特异性提供新的思路。     

牦牛皱胃全长转录组测序分析

【目的】获得牦牛(Bos grunniens)皱胃全长转录组数据库,深入挖掘牦牛皱胃功能基因。【方法】采用PacBio Sequel高通量测序系统,使用单分子实时(single molecular real time, SMRT)测序技术对成年牦牛皱胃全长转录组进行测序,对原始数据进行质控和去冗余分析,再比对参考基因组获取过滤后的非重复序列(Unigenes),使用多种生物信息软件对牦牛皱胃全长转录本数据进行功能注释、转录因子注释、编码区预测、简单重复序列(simple sequence repeats, SSR)分析及可变剪接分析。【结果】通过测序共获得14 467 420条子序列,平均子序列长度为3 344.23 bp,质控得到循环一致性序列(CCS)有296 840条,全长非嵌合(FLNC)序列有277 402条,过滤和去冗余后对比参考基因组最终获得8 556条Unigenes。通过与NR、Swiss-Prot、KEGG、KOG、eggNOG、GO和Pfam数据库比对,对Unigenes进行注释,其中NR数据库注释了8 544条Unigenes; Swiss-Prot数据库注释了...     

不同年龄段牦牛瘤胃组织形态学与转录组研究

旨在比较不同年龄牦牛瘤胃组织形态、转录组表达谱的变化,挖掘影响牦牛瘤胃发育的关键基因和信号通路,为进一步探讨牦牛瘤胃发育机制提供理论基础。本研究选取非反刍阶段（1日龄与20日龄）、过渡阶段（60日龄）和反刍阶段（15月龄与3岁龄）的健康牦牛作为研究对象,共5个年龄组,每组3个样本。测量样本的体重与瘤胃重量;采集瘤胃组织样品,切片观察组织形态,并统计肌层厚度、乳头高度与宽度;提取瘤胃组织总RNA进行测序,并以1日龄为对照进行转录组分析。选取差异表达基因进行荧光定量试验,关联其与转录组数据的表达趋势。组织形态学分析结果显示,1日龄至3岁的牦牛瘤胃肌层与乳头形态有极大程度的发育与分化,15月龄和3岁牦牛瘤胃重量与指数显著增加（P<0.05）;从20日龄开始,瘤胃的肌层厚度随着日龄的增加显著增加（P<0.05）;20日龄后,瘤胃乳头高度和宽度随着日龄增加而显著增加（P<0.05）。转录组分析结果显示,20日龄组DEGs富集到胆固醇合成、丁酸代谢和PPAR信号通路等与VFA代谢相关的通路,富集到与免疫相关的免疫反应生物过程和Th17细胞分化通路,富集到与瘤胃上皮细胞异源物代谢相关的细胞色素P450外源性物质的代谢途径;60日龄组DEGs富集到脂肪酸代谢、丙酸代谢通路和丙酮酸代谢通路等与VFA代谢相关的通路,富集到与VFA吸收相关的矿物质吸收通路;15月龄与3岁组DEGs富集到维持瘤胃上皮的完整性和屏障功能的ECM受体相互作用途径。从富集通路中发现,HMGCS2、SLC26A3、PPARG、PPARD和CCL5等基因是与瘤胃营养吸收、代谢和免疫相关的候选基因。荧光定量结果显示,挑选的差异表达基因的表达与转录组测序结果一致。上述结果表明,牦牛瘤胃形态结构发育较早,20日龄是其发育的重要临界点;牦牛瘤胃肌层发育比瘤胃乳头更早,肌层厚度从20日龄时快速增加,瘤胃乳头从20日龄后快速发育;20日龄瘤胃开始VFA代谢,促进瘤胃快速健康的发育。     

牦牛新鲜囊胚与玻璃化冻融囊胚转录组的比较分析

旨在探讨牦牛在囊胚玻璃化冷冻前后转录组差异表达,明确玻璃化冷冻对牦牛囊胚基因表达谱的影响。采用体外受精生产的牦牛新鲜囊胚和玻璃化冻融囊胚为研究对象,分别提取总RNA,使用Smart-seq2方法进行扩增、构建文库、转录组测序(RNA-seq),以|log2(冻胚/鲜胚)|≥1和Q0.05为阈值筛选差异表达基因(DEG),并对DEGs进行GO功能富集和KEGG分析。结果表明,冷冻前后牦牛囊胚中分别检测到9 827和13 567个转录本。在两个文库共筛选出11 174个DEGs,其中有7 037个在冻融囊胚上调,4 137个下调。有10 538个DEGs显著富集(P0.05)到479条GO terms上,共涉及318条通路,其中真核生物的核糖体合成、剪接体和神经活性配体-受体互作等8条通路显著富集(P0.05)。本研究利用RNA-seq技术分析了牦牛囊胚在玻璃化冷冻前后转录组变化,为探讨牦牛囊胚冷冻损伤机制及进一步完善冷冻方法提供理论依据。     

牦牛输卵管壶腹部与峡部的转录组学差异分析

输卵管是配子和受精卵的运输通道,在受精和早期胚胎发育中起重要作用。为深入研究牦牛输卵管不同解剖部位功能差异的分子基础,本研究对发情期母牦牛输卵管壶腹部、峡部进行了转录组测序,筛选出1395个差异表达基因,其中500个基因在壶腹部高表达,895个基因在峡部高表达。基因功能分析及通路富集结果表明,壶腹部上调差异表达基因主要与上皮细胞的完整性、细胞增殖、细胞突起、纤毛、精子运动性、受精过程有关,峡部上调差异表达基因主要与平滑肌收缩、胞外基质、解剖形态和系统发育、精子获能和储存有关。本研究从转录组层面解释了牦牛输卵管壶腹部和峡部形态结构及功能差异的原因,为进一步研究牦牛输卵管不同解剖部位的生理功能提供了基础数据。     

初生及成年牦牛大脑皮质的转录组分析

旨在分析初生和成年牦牛大脑皮质转录组表达谱,筛选影响大脑皮质发育的候选基因。本研究选取初生(1～7日龄(NYB),n=3)和成年(3～4岁(AYB),n=3)牦牛,放血处死,采集大脑皮质,利用Illumina HiSeq平台对转录组进行测序与分析,筛选得到差异表达基因,在此基础上对差异基因进行GO功能注释、KEGG富集分析和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法验证。测序结果共分析得到了4 790个显著差异表达的基因(P<0.05),其中包括2 670个上调表达的差异基因,2 120个下调表达的差异基因。随机选取了9个差异基因进行qRT-PCR验证,表达趋势与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。GO功能注释发现其中占比较多的条目为与蛋白合成及ATP利用相关的转录调控、RNA聚合酶II正调控转录、蛋白结合及ATP结合;KEGG富集分析发现占比较多与大脑发育相关的通路为调控轴突发育及重塑的轴突导向通路,与神经胶质细胞增殖相关的MAPK信号通路,与突触传递相关的神经活性配体-受体相互作用、 PI3K-Akt、钙信号及磷脂酶D信号通路,与免疫防御相关的Toll样受体通路,与低氧适应调...     

低海拔与高海拔斑头雁肺脏的比较转录组学分析

为探究高低海拔斑头雁肺脏差异表达基因和差异代谢通路的变化,基于Illumina NovaSeq 6000测序平台对斑头雁肺脏组织进行转录组测序,分析差异表达基因,利用荧光定量PCR对部分差异表达基因进行验证,进一步对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG信号通路富集分析。结果:与高海拔组斑头雁肺脏相比,筛选出差异表达基因84个,其中上调差异表达基因51个,下调差异表达基因33个。经GO功能注释后富集到21个显著性GO功能,"生物过程"显著富集到11个条目,涉及代谢过程以及内源性刺激的应答等。"细胞组成"显著富集到1个条目,涉及到细胞外区域。"分子功能"显著富集到9个条目,涉及到酶活性、激素、转录因子、钠离子跨膜转运等。注释到KEGG的显著性富集通路有3条,涉及到糖胺聚糖降解通路、丝裂原活化蛋白激酶信号通路以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路。本研究结果丰富了斑头雁的基因资源,为该物种海拔适应相关基因的功能研究奠定了基础。     

家养动物转录组学研究进展

家养动物是人类肉、蛋、奶产品的主要来源,与人们的生活息息相关,一直以来都是生命科学领域研究的重点。近年来,随着研究的不断深入以及技术的不断发展与改进,对家养动物的研究也进入后基因组研究时代,而RNA是这一研究领域的重要内容,对RNA的研究则主要通过RNA-Seq技术来进行。本文通过对转录组学及其研究方法进行概述;并且对RNA-Seq技术的主要原理、用途、测序平台以及数据分析等方面进行了系统地介绍;重点阐述了转录组学在牛、羊、猪、鸡等家养动物中的研究现状及进展,并对其存在的问题以及未来发展趋势做了进一步的讨论。     

初情期母牛下丘脑-垂体-卵巢转录组分析

通过对3头18月龄安格斯牛下丘脑-垂体-卵巢组织进行转录组测序和生物信息学比较分析,筛选和挖掘与肉牛繁殖活动相关候选基因和信号通路。通过转录组测序,进行表达基因分析、GO和KEGG富集分析以及信号通路筛选。结果显示,共获得61.92 Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到6.88 Gb,Q30碱基百分比在92.42%及以上。有15154个基因在所有组织中都有表达,有4780个基因只在2种组织器官中共同表达,有5809个基因只在其中的一个组织器官中表达。下丘脑-垂体-卵巢各组织所表达的基因中,在GO数据库得到注释的分别为2168,2101,13777个,在KEGG数据库中得到注释分别有12477,12446,12176个。在所有KEGG通路中,Notch信号通路(notch signaling pathway)、神经营养因子信号通路(neurotrophin signaling pathway)和血管内皮生长因子信号通路(VEGF signaling pathway)的表达频率最高,说明这些信号通路可能也参与下丘脑-垂体-卵巢轴对母牛繁殖活动的调节。     

单多羔湖羊下丘脑转录组比较分析

通过对湖羊下丘脑组织进行转录组分析,旨在挖掘影响多羔性状的关键功能基因。分别选取三羔组湖羊(n=3)和单羔组湖羊(n=3),利用转录组测序(RNA-Seq)技术对下丘脑cDNA文库进行测序和生物信息学分析,然后采用实时定量PCR验证差异基因在下丘脑组织中的表达情况。通过比较分析转录组数据,共筛选出56个差异基因,其中三羔组中有24个基因上调,32个基因下调。GO分类注释显示,差异基因与器官发育、信号传导、转录调控等生物学过程存在密切关联,同时与DNA结合、蛋白结合、ATP结合等分子事件表现活跃。KEGG通路分析显示,神经信号传递通路、γ-氨基丁酸信号通路可能在湖羊下丘脑调控排卵及卵泡发育方面发挥着重要的调控作用。随机选择5个差异表达的基因进行q-PCR验证,定量结果与测序结果一致。本研究结果为进一步阐述湖羊下丘脑的基本分子机理奠定基础,同时也为全面理解湖羊多羔特性提供新的思路。     

福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织比较转录组分析

试验旨在从分子遗传学角度探讨戴云山羊夏季维持较高繁殖力的遗传机制,从中发掘有用的遗传变异信息。利用转录组测序方法对福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织进行研究,筛选品种间的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),利用基因本体(gene ontology,GO)、蛋白相邻类的聚簇(cluster of orthologous groups of proteins,COG)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)数据库对筛选的差异表基因进行功能注释,并进行差异表达基因聚类分析,通过实时荧光定量PCR验证测序结果。结果显示,福清山羊和戴云山羊发情期卵巢的DEGs共357个,其中上调基因221个,下调基因136个。357个DEGs中的287个基因能够被GO数据库注释,78个DEGs能够被COG数据库注释,219个DEGs能够被KEGG数据库注释。KEGG数据库注释结果显示,这些差异基因显著富集的信号通路为蛋白消化吸收(protein digestion and absorption)、吞噬体(phagosome)、肺结核(tuberculosis)、胞外基质受体互作(ECM-receptor interaction)、金黄色葡萄球菌感染(Staphylococcus aureus infection)、同种异体移植物排斥(allograft rejection)等通路。经实时荧光定量PCR验证,所选基因(转录本)表达变化模式与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。本试验利用高通量测序获得大量山羊卵巢转录组信息,有助于从分子水平对山羊卵巢进行深入研究。     

福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织比较转录组分析

试验旨在从分子遗传学角度探讨戴云山羊夏季维持较高繁殖力的遗传机制,从中发掘有用的遗传变异信息。利用转录组测序方法对福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织进行研究,筛选品种间的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）,利用基因本体（gene ontology,GO）、蛋白相邻类的聚簇（cluster of orthologous groups of proteins,COG）和京都基因与基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）数据库对筛选的差异表基因进行功能注释,并进行差异表达基因聚类分析,通过实时荧光定量PCR验证测序结果。结果显示,福清山羊和戴云山羊发情期卵巢的DEGs共357个,其中上调基因221个,下调基因136个。357个DEGs中的287个基因能够被GO数据库注释,78个DEGs能够被COG数据库注释,219个DEGs能够被KEGG数据库注释。KEGG数据库注释结果显示,这些差异基因显著富集的信号通路为蛋白消化吸收（protein digestion and absorption）、吞噬体（phagosome）、肺结核（tuberculosis）、胞外基质受体互作（ECM-receptor interaction）、金黄色葡萄球菌感染（Staphylococcus aureus infection）、同种异体移植物排斥（allograft rejection）等通路。经实时荧光定量PCR验证,所选基因（转录本）表达变化模式与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。本试验利用高通量测序获得大量山羊卵巢转录组信息,有助于从分子水平对山羊卵巢进行深入研究。     

家牦牛与不同野血牦牛染色体组型的比较分析

本文用外周血淋巴细胞培养法制备染色体标本,比较分析了家牦牛、１／２野血牦牛及３／４野血牦牛的染色体组型。结果表明：家牦牛、１／２野血牦牛和３／４野血牦牛的二倍体细胞染色体数目均为２ｎ＝６０,常染色体为近端着丝粒,性染色体为亚中着丝粒;家牦牛和野牦牛的染色体组型无明显差异。     

多浪羊与小尾寒羊皮下脂肪组织转录组分析

旨在探索多浪羊（D组）与小尾寒羊（X组）皮下脂肪组织中的特异性表达基因,并研究其潜在的作用,为理解绵羊脂肪组织发育规律以及对脂代谢相关疾病的预防和治疗研究提供依据。本研究选取脂肪沉积能力存在差异、健康无病、体况良好、种内个体体重相近（约50 kg）的雌性成年多浪羊和小尾寒羊为试验材料,分为D组（试验组）和X组（对照组）,每组3个重复,采集位于背最长肌的皮下脂肪组织,应用RNA-Seq技术和生物信息学方法进行转录组测序并对结果进行分析。以|Fold change|≥2,P adjust≤0.05为标准筛选差异表达基因,通过对差异表达基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,得到与脂肪沉积和脂代谢有关的差异基因。为了验证测序数据的可靠性,本研究随机选取了6个差异表达基因进行qRT-PCR验证。结果显示,在6个样本中共检测到38 672个已知的mRNAs,新的mRNAs为1 606个,在两组中共有839个差异表达基因,其中有320个差异基因在多浪羊组中上调表达,有519个差异基因在多浪羊组中下调表达。通过GO功能注释分析发现,差异表达基因主要参与脂质分解代谢过程、脂质生物合成过程、脂质分解代谢负调控过程、MAPK级联反应调控、对甘油三酯的反应等生物学过程。KEGG通路富集结果显示,差异表达基因显著富集到了PI3K-Akt、MAPK、胰岛素以及PPAR等信号通路中。qRT-PCR结果与测序结果一致,表明测序结果可靠。通过对多浪羊和小尾寒羊皮下脂肪组织进行转录组测序以及生物信息学分析,筛选到与脂肪沉积和脂代谢相关的差异表达基因,这些基因主要参与脂质生物合成、脂质代谢等过程,其中COL1A1、AKT2、SCD、LPL、PCK1与PPP2R5A可能在多浪羊与小尾寒羊的皮下脂肪组织的沉积与代谢中发挥重要作用。     

禽网状内皮组织增生症病毒感染鸡胚成纤维细胞的转录组学分析

为了更好地揭示禽网状内皮组织增生症病毒(REV)感染致瘤及免疫抑制的机制,利用Illumina HiSeq~(TM)技术对REV感染鸡胚成纤维细胞(CEF)后宿主细胞的转录组学进行了全面分析,鉴定REV感染24 h宿主差异表达基因1 147个,感染120 h差异表达基因2 254个。通过差异表达基因GO分析和KEGG分析,发现TLRs、NLRs、RLRs等模式识别受体信号通路、WNT信号通路、JAK-STAT信号通路等在REV的致瘤及免疫调控机制中发挥重要作用,而且REV感染后可以诱发宿主的炎症反应,进一步加强REV的致病性及与其他病原的混合感染。结果对揭示REV的致病、致瘤及免疫抑制的分子机制提供了新的信息具有重要意义。     

云南独龙鸡和白来航鸡卵巢组织转录组水平的比较分析

旨在利用RNA-seq技术筛选和分析云南独龙鸡和白来航鸡卵巢组织的差异表达基因,为独龙鸡后续基因功能、品种改良和种质特性等研究奠定基础。本研究采集了3只43周龄健康状况良好的独龙鸡卵巢组织进行转录组测序,并与相似饲养条件和周龄的白来航鸡卵巢组织进行比较。结果表明,与白来航鸡相比,独龙鸡中共有1 273个差异表达基因,其中上调基因522个,下调基因751个。GO和KEGG富集分析显示,差异表达基因主要参与蛋白水解、翻译、细胞外泌体、膜组分、结合和催化等过程,在蛋白合成、ECM-受体相互作用、氧化磷酸化、粘着斑等通路中起到重要作用。对显著性通路分析发现独龙鸡在蛋品质和免疫抗性上具有一定优势,但在产蛋性能上与白来航鸡还存在一定差距。本研究筛选到的RPL22、ATP5I、COX5A、JAKMIP1、CATH2基因主要富集在抗性、产蛋性能和蛋品质相关通路中,可作为重要候选基因进一步深入研究。     

狼山鸡高、低近交组卵巢组织转录组差异分析

为了探究近交对繁殖效应的影响,本研究以国家级地方鸡种基因库保存的狼山鸡为素材,结合分子标记和系谱信息,组建高、低近交两个试验组,记录高、低近交组的繁殖性能数据。选取高、低近交组中正常个体各3只,采取卵巢组织进行RNA-seq测序,并对差异基因进行功能注释。结果在高、低近交组中共获得差异转录本1 114个,其中783个基因获得注释,307个上调,476个下调。GO和KEGG分析表明,差异基因主要富集在核糖体的生物合成、炎性反应、繁殖、生长、免疫系统过程、代谢过程等生物学过程,Pathway显著富集在叶酸的生物合成、卵母细胞成熟和代谢等生物学通路。功能分析发现,筛选出的差异基因（如GGH、CPEB1、GNMT和PIWIL等）与繁殖功能相关。此外,还包括一些与应激和免疫相关的基因（如APOC3、HSP70、CD38和LGMN等）。研究结果有助于了解狼山鸡繁殖性状近交衰退相关的基因及其调控机制,为家禽特定性状近交衰退分子机理提供参考。